Makromolekula je velká molekula s velkou molekulovou hmotností vázanou kovalentně, ale obecně se tento termín používá pouze pro polymery a molekuly, které strukturně zahrnují polymery. Některé z nich mohou zahrnovat lipidy, protieny, mono a polysaccaharidy. DNA je typ makromolekuly.
Ilustrace polypeptidové makromolekuly
Mnoho příkladů pochází z biologie a zejména z biochemie. V případě „biomakromolekul“ nebo biopolymerů se jedná o proteiny, sacharidy a nukleové kyseliny (například DNA). Lipidy většina biologů nepovažuje za skutečné makromolekuly, protože nejsou kovalentně vázány, a tak se nejedná o skutečné polymery, ale často jsou v seznamu uvedeny kvůli konveinanci.
Syntetické makromolekuly zahrnují i plasty. Integrální domény krystalů a kovů, přestože jsou složeny z velmi velkého množství atomů spojených vazbami podobnými molekulám, jsou jen zřídka označovány jako „makromolekuly“.
Termín makromolekula se také někdy používá k označení agregátů dvou nebo více makromolekul držených pohromadě mezimolekulárními silami spíše než chemickými „vazbami“. Toto použití je běžné zejména tehdy, když se jednotlivé makromolekuly agregují nebo „seskupují“ spontánně a zřídka existují izolovaně. Takový agregát se správněji nazývá makromolekulární komplex. V takovém kontextu se jednotlivé makromolekuly často označují jako podjednotky (viz např. proteinová podjednotka).
Látky, které jsou složeny z makromolekul, mají často neobvyklé fyzikální vlastnosti. Příkladem jsou vlastnosti kapalných krystalů a elastomerů, jako je kaučuk. I když jsou jednotlivé kusy DNA v roztoku příliš malé na to, aby byly vidět, lze je rozlomit na dvě části pouhým odsáváním roztoku obyčejným brčkem. To neplatí pro menší molekuly. Roku 1964 vydalo Linus Pauling’s College Chemistry tvrzení, že DNA v přírodě není nikdy delší než asi 5000 párů bází. Je to proto, že biochemici nechtěně a s dokonalou konzistencí rozbíjeli své vzorky na kusy. Ve skutečnosti může být DNA chromozomů dlouhá desítky milionů párů bází.
Další běžnou makromolekulární vlastností, která necharakterizuje menší molekuly, je potřeba pomoci při rozpouštění v roztoku. Mnoho z nich vyžaduje k rozpuštění ve vodě soli nebo konkrétní ionty. Proteiny se denaturují, pokud je koncentrace rozpuštěných látek v jejich roztoku příliš vysoká nebo příliš nízká.
Podle doporučení IUPAC je termín makromolekula vyhrazen pro jednotlivou molekulu a termín polymer se používá pro označení látky složené z makromolekul. Polymer může být také použit jednoznačně jako přídavné jméno, podle přijatého použití, např. směs polymerů, molekula polymerů.